Deep learning for fully-automated nuclear pleomorphism scoring in breast cancer
Notice bibliographique
Résumé
To guide the choice of treatment, every new breast cancer is assessed for aggressiveness (i.e., graded) by an experienced histopathologist. Typically, this tumor grade consists of three components, one of which is the nuclear pleomorphism score (the extent of abnormalities in the overall appearance of tumor nuclei). The degree of nuclear pleomorphism is subjectively classified from 1 to 3, where a score of 1 most closely resembles epithelial cells of normal breast epithelium and 3 shows the greatest abnormalities. Establishing numerical criteria for grading nuclear pleomorphism is challenging, and inter-observer agreement is poor. Therefore, we studied the use of deep learning to develop fully automated nuclear pleomorphism scoring in breast cancer. The reference standard used for training the algorithm consisted of the collective knowledge of an international panel of 10 pathologists on a curated set of regions of interest covering the entire spectrum of tumor morphology in breast cancer. To fully exploit the information provided by the pathologists, a first-of-its-kind deep regression model was trained to yield a continuous scoring rather than limiting the pleomorphism scoring to the standard three-tiered system. Our approach preserves the continuum of nuclear pleomorphism without necessitating a large data set with explicit annotations of tumor nuclei. Once translated to the traditional system, our approach achieves top pathologist-level performance in multiple experiments on regions of interest and whole-slide images, compared to a panel of 10 and 4 pathologists, respectively.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».